Exerccios de FsicaDinmica impulsiva e colises1) Uma partcula possui 20 kg de massa e velocidade de 20m/s. A partcula recebe um impulso de 500 N.s, na mesma direo e sentido do movimento. Qual a quantidade de movimento final desta partcula e a velocidade final? 2) Num certo instante, um corpo em movimento tem energia cintica de 100 joules, enquanto o mdulo de sua quantidade de movimento 40kg.m/s. A massa do corpo, em kg, a) 5,0 b) 8,0 c) 10 d) 16 e) 20 3) Uma nave espacial de 10 kg se movimenta, livre de quaisquer foras, com velocidade constante de 1m/s, em relao a um referencial inercial. Necessitando par-la, o centro de controle decidiu acionar um dos motores auxiliares, que fornecer uma fora constante de 200N, na mesma direo, mas em sentido contrrio ao do movimento. Esse motor dever ser programado para funcionar durante: a) 1s. b) 2s. c) 4s. d) 5s. e) 10s. 4) Uma bola de massa 50g solta de uma altura igual a 3,2m. Aps a coliso com o solo, ela alcana uma altura mxima de 1,8m. Se o impacto com o cho teve uma durao de 0,02 segundos, qual a intensidade da fora mdia, em Newtons, que 2 atuou sobre a bola durante a coliso? Use g = 10m/s . 5) Um carrinho de brinquedo de massa 200g impulsionado por um balo plstico inflado e acoplado ao carrinho. Ao liberar-se o balo, permitindo que o mesmo esvazie, o carrinho impulsionado ao longo de uma trajetria retilnea. O intervalo de tempo gasto para o balo esvaziar-se de 0,4s e a velocidade adquirida pelo carrinho de 20m/s. A intensidade da fora mdia de impulso em newton : a) 2,0 b) 2,8 c) 4,0 d) 8,8 e) 10,0 11) Em plena feira, enfurecida com a cantada que havia recebido, a mocinha, armada com um tomate de 120 g, lana-o em direo ao atrevido feirante, atingindo-lhe a cabea com velocidade de 6 m/s. Se o choque do tomate foi perfeitamente inelstico e a interao trocada pelo tomate e a cabea do rapaz demorou 0,01 s, a intensidade da fora mdia associada interao foi de a) 20 N. b) 36 N. c) 48 N. d) 72 N. e) 94 N. 12) Uma bola de futebol de massa igual a 300 g atinge uma trave da baliza com velocidade de 5,0 m/s e volta na mesma direo com velocidade idntica. O mdulo do impulso aplicado pela trave sobre a bola, em N s, corresponde a: a) 1,5 b) 2,5 c) 3,0 d) 5,0 13) Em um teste de coliso, um automvel de 1500 kg colide frontalmente com uma parede de tijolos. A velocidade do automvel anterior ao impacto era de 15 m/s. Imediatamente aps o impacto, o veculo jogado no sentido contrrio ao do movimento inicial com velocidade de 3 m/s. Se a coliso teve durao de 0,15 s, calcule a fora mdia exercida sobre o automvel durante a coliso. 6) Um bloco de massa 400g lanado horizontalmente, com velocidade de 10m/s, sobre uma superfcie horizontal, deslizando at parar por ao do atrito. No Sistema Internacional de Unidades, o impulso da fora de atrito nesse deslocamento tem mdulo 3 2 a) 4,0 b) 20 c) 40 d) 4,0.10 e) 2,0.10 7) Um mvel, de massa 5,0kg, inicialmente em repouso passa a receber a ao de uma fora, na mesma direo e sentido da velocidade, que varia com o tempo conforme o grfico a seguir. Calcule a velocidade do corpo no instante t = 4s. 14) Um jogador chuta uma bola de 0,4kg, parada, imprimindo-lhe uma velocidade de mdulo 30m/s. Se a fora sobre a bola tem uma intensidade mdia de 600N, o tempo de contato do p do jogador com a bola, em s, de a) 0,02. b) 0,06. c) 0,2. d) 0,6. e) 0,8. 15) Um carrinho de massa igual a 1,50kg est em movimento retilneo com velocidade de 2,0m/s quando fica submetido a uma fora resultante de intensidade 4,0N, na mesma direo e sentido do movimento, durante 6,0s. Ao final dos 6,0s, a quantidade de movimento e a velocidade do carrinho tm valores, em unidades do SI, respectivamente, iguais a a) 27 e 18 b) 24 e 18 c) 18 e 16 d) 6,0 e 16 e) 3,0 e 16 16) Um garoto de 58kg est sobre um carrinho de rolim que percorre uma pista em declive. A componente da fora resultante que age no garoto, na direo do movimento, tem mdulo representado no grfico, para um pequeno trecho do movimento. Sabe-se que a velocidade do garoto no instante t1 =2,0s 3,0m/s. Pode-se concluir que velocidade do garoto em m/s, no instante t2 =16s, igual a a) 13 b) 16 c) 19 d) 43 e) 1633

Prof. Panosso9) Uma esfera de massa 20g atinge uma parede rgida com velocidade de 4,0m/s e volta na mesma direo com velocidade de 3,0m/s. O impulso da fora exercida pela parede sobre a esfera, em N.s, , em mdulo, de a) 0,020 b) 0,040 c) 0,10 d) 0,14 e) 0,70 10) O grfico representa a fora resultante sobre um carrinho de supermercado de massa total 25 kg, inicialmente em repouso. Calcule a velocidade que o carrinho vai ter no instante t = 25s.

8) Um corpo com massa de 2kg, em movimento retilneo, tem a sua velocidade linear variando no tempo de acordo com o grfico a seguir. Calcule o valor do impulso sobre o corpo entre t = 0 e t = 4s.

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Exerccios de FsicaDinmica impulsiva e colises Prof. Panosso22) Sobre uma mesa horizontal de atrito desprezvel, dois blocos A e B de massas m e 2m, respectivamente, movendo-se ao longo de uma reta, colidem um com o outro. Aps a coliso os blocos se mantm unidos e deslocam-se para a direita com velocidade , como indicado na figura. O unico esquema que no pode representar os movimentos dos dois blocos antes da coliso :

17) Um observador, situado em um sistema de referncia inercial, constata que um corpo de massa igual a 2 kg, que se move com velocidade constante de 15 m/s no sentido positivo do eixo x, recebe um impulso de 40 N.s em sentido oposto ao de sua velocidade. Para esse observador, com que velocidade, especificada em mdulo e sentido, o corpo se move imediatamente aps o impulso? a) -35 m/s. b) 35 m/s. c) -10 m/s. d) -5 m/s. e) 5 m/s. 18) Um casal de patinadores pesando 80 kg e 60 kg, parados um de frente para o outro, empurram-se bruscamente de modo a se movimentarem em sentidos opostos sobre uma superfcie horizontal sem atrito. Num determinado instante, o patinador mais pesado encontra-se a 12 m do ponto onde os dois se empurraram. Calcule a distncia, em metros, que separa os dois patinadores neste instante. 19) Dois blocos A e B, de massas mA = 0,2 kg e mB = 0,8 kg, respectivamente, esto presos por um fio, com uma mola ideal comprimida entre eles. A mola comprimida armazena 32 J de energia potencial elstica. Os blocos esto inicialmente em repouso, sobre uma superfcie horizontal e lisa. Em um dado instante, o fio se rompe liberando os blocos. Calcule a velocidade do bloco A, em m/s.

23) Uma esfera de massa m1 = 3kg movendo-se com velocidade constante v1 = 2m/s, colide frontal e elasticamente com outra esfera de massa m2 =1 kg, inicialmente em repouso. As velocidades das esferas, imediatamente aps o choque, em m/s, valem, respectivamente, a) 1,0 e 3,0 b) 1,0 e 2,0 c) 1,0 e 1,0 d) 1,5 e 0,50 e) 2,0 e 0,50 24) A esfera A, com velocidade 6,0m/s, colide com a esfera B, em repouso, como mostra a figura anterior. Aps a coliso as esferas se movimentam com a mesma direo e sentido, passando a ser a velocidade da esfera A 4,0m/s e a da esfera B, 6,0m/s. Considerando m a massa da esfera A e m a massa da esfera B, assinale a razo m/m. a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 25) Um carrinho de supermercado, com massa total igual a 10 kg, est a uma velocidade , quando colide frontalmente com outro carrinho de massa 50 kg, inicialmente em repouso. Suponha que, imediatamente aps a coliso, os dois carrinhos fiquem encaixados um ao outro, deslocando-se com velocidade de 0,50 m/s. Desprezando os atritos, determine o mdulo da velocidade antes da coliso. a) 1,0 m/s. b) 1,5 m/s. c) 2,0 m/s. d) 2,5 m/s. e) 3,0 m/s.

20) Uma flecha de massa 100g, a uma velocidade de 24m/s encontra uma ave, com massa de 900g, livre, em repouso sobre um galho. A ave ferida mais a flecha passam a ser um nico corpo, com velocidade final, em m/s, de a) zero. b) 0,6. c) 1,2. d) 2,4. e) 6. 21) Um pequeno bloco, de massa m = 0,5 kg, inicialmente em repouso no ponto A, largado de uma altura h = 0,8 m. O bloco desliza, sem atrito, ao longo de uma superfcie e colide com um outro bloco, de mesma massa, inicialmente em repouso no ponto B (veja a figura a seguir). Determine a velocidade dos blocos aps a coliso, em m/s, considerando-a perfeitamente inelstica.

Gabarito 1) 900Ns e 45m/s; 2) b; 3) d; 4) 35N; 5) e; 6) a; 7) 8 m/s; 8) 16N.s 9) d; 10) 21m/s; 11) d; 12) c; 13) 180.000N; 14) a; 15) a; 16) a; 17) d; 18) 28; 19) 16m/s; 20) c; 21) 2m/s; 22) d; 23) a; 24 c; 25) e.

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